Los virus, maestros de la supervivencia

Estimaciones científicas suponen que en nuestro planeta existen diez quintillones de virus individuales, los suficientes para asignar uno a cada estrella del universo 100 millones de veces. Estos patógenos solo pueden replicarse con la ayuda de un huésped y son capaces de apropiarse de organismos de todas y cada una de las ramas del árbol de la vida, incluidas las células humanas.

Los virus son posiblemente los organismos más biodiversos del planeta. Hay millones de formas distintas, que han evolucionado de manera independiente y son cien veces más pequeños que una célula, por eso solo puede observarse a través del microscopio electrónico. La palabra procede del latín virus, que significa “toxina” o “veneno”.

Están al límite de lo que podría considerarse un ser vivo, porque necesitan la célula de otro para vivir: puede ser la célula de un animal, una planta o una bacteria. Una vez dentro del organismo que sirve de “huésped”, el virus infecta sus células y se multiplica para sobrevivir.

La estructura de un virus es bastante sencilla: tiene un interior en donde se encuentra el material genético, que define las características del virus y la manera en que  se multiplica, y un envoltorio llamado “capside” formado en su mayor parte por proteínas.

“Los virus no pueden proliferar por ellos mismos, necesitan entrar en las células y secuestrar la maquinaria vital de esas células para producir copias de sí mismos. En cierto sentido, los virus son parásitos”, afirma el  doctor en Bioquímica Rolando Rivera Pomar. No tienen citoplasma ni ribosomas (la maquinaria necesaria para producir proteínas), por eso no pueden multiplicarse por sí solos y necesitan infectar la célula de otro organismo para hacerlo. Cuando el virus infecta una célula, se multiplica y libera más agentes virales para que infecten otras células y así extenderse por el cuerpo del organismo huésped.

La pregunta que aquí cabe es: ¿por qué el virus necesita un organismo vivo o huésped para poder reproducirse? “Porque el genoma de un virus no tienen toda la información necesaria para replicarse por sí mismo. Por ejemplo, la replicación de un virus requiere energía y los virus no tienen sistemas de producción de energía. Entonces ‘parasita’ a los organismos que sí tienen esa energía necesaria. Y así, van infectando bacterias, hongos, plantas o animales. Todos los organismos vivos conviven con virus, la mayoría de las veces, sin que causen mayores problemas. En otros casos los virus pueden afectar el funcionamiento de los organismos causando una gran variedad de enfermedades. En los seres humanos los virus son los causantes del SIDA, el dengue,  la gripe, o COVID,  entra tantas enfermedades”, continúa explicando Rivera Pomar, docente de la UNNOBA e investigador principal del CONICET.

Los virus y sus mutaciones. El caso SARS-CoV-2

—¿ Por qué enferma al huésped?, ¿de qué manera lo hace?

—No todos los virus son patógenos. Pero, al infectar células de los organismos y al usarles la maquinaria de producción de energía o de síntesis de proteínas para su replicación, afectan su funcionamiento normal y, en algunos casos, pueden provocar su muerte. Y si esas células son importantes para un proceso particular del organismo, éste se puede ver afectado. En un estudio publicado en el Journal of Medical Virology se reportó la secuencia de los genomas de distintas cepas del virus SARS-CoV-2, proveniente de distintos aislamientos y se compararon con las secuencias del genoma de virus relacionados. Se observó, como es esperable en este tipo de virus, una importante tasa de mutación.

—¿Por qué mutan los virus? ¿Lo hacen simplemente por error en su alta reproducción o hay un motivo de supervivencia?

—Todos los seres vivos mutan, cambian su material genético. Esto ocurre por puro azar y se debe, principalmente a errores de copiado del material genético. Es algo absolutamente normal. No hay una “razón”,  sino que, si los cambios ocurren al azar, los organismos que hayan cambiado de forma desventajosa tendrán más dificultades para sobrevivir y los que tengan cambios que no produzcan ningún efecto o sean ventajosos sobrevirarán más fácilmente.

—¿Todos los virus tienen el mismo poder de mutación? Estoy pensado en virus como el de hepatitis, paperas o sarampión, que son enfermedades que dejan registro inmunológico en nuestro sistema.

—No, en general los virus que tienen su material genético formado por ADN son menos cambiantes que los que tienen ARN. Por el tipo de replicación que tiene, la enzima que copia el ADN es más precisa que la que copia ARN, porque es capaz de “darse cuenta” de un error cometido y corregirlo. Pero no es una regla general, la enzima que copia el ARN del coronavirus causante de la COVID-19 tiene capacidad de corrección, por lo que es un virus que muta menos que otros de ARN.

—¿Las mutaciones hacen que los virus mejoren en su poder de infección?

—No todas. Algunas no tienen efecto y otras pueden mejorar o empeorar el poder de infección. Pero con el tiempo las que tienen mejor poder de infección se van a seleccionar por sobre las que no.

—¿Esas mutaciones son leves o su cambio es total?

—Las mutaciones son un cambio en uno o mas componentes individuales del material genético, el cual contiene información en base a 4 unidades, llamadas bases Adenina, Citosina, Guanina y Timina. Cuando cambia una base el cambio es total, es “a todo o nada”. Pero hay distintos tipos de mutaciones, teniendo en cuenta sus efectos. Como el material genético tiene un código, puede haber cambios en el código que no alteren el mensaje y otros que sí.

—¿Cuál es la respuesta del sistema inmunológico, ante dichas mutaciones?
—El material genético de los virus (y de cualquier organismo) contiene los genes, que son unidades de información que sirven para producir proteínas, mayormente. Esas proteínas, ajenas al organismo, son las que el sistema inmune detecta. Por ejemplo, de los virus, visualiza las proteínas que forman la “cáscara externa” y produce anticuerpos contra dicho virus. Si alguna mutación cambia alguna de las características de esa cáscara o cubierta de la superficie del virus, el sistema inmune detecta la forma cambiada y puede producir anticuerpos diferentes.

—¿El virus SARS-CoV-2 es similar al de la gripe? ¿Por qué no es similar al de hepatitis, por ejemplo?

—Como similitud con los virus de la gripe o de la hepatitis, el SARS-CoV-2 tiene un  material genético  formado por ARN. Pero tienen muchas diferencias. La información genética es completamente distinta. El SARS-CoV 2 está compuesto de una sola molécula de ARN y el de la gripe tiene 7 distintas, pero el de hepatitis A, que también tiene una molécula, es cuatro veces más chico que el de SARS-CoV-2. Estos virus reconocen de manera distinta las células y afectan distintos órganos: hepatitis A infecta preferentemente células del hígado, mientras el virus de la gripe y el SARS-CoV-2 infecta células del sistema respiratorio.  En el caso de SARS-CoV-2 también infecta células de los vasos sanguíneos. Y los tres tienen forma muy distinta, tanto que se pueden diferenciar con solo mirarlos en el microscopio electrónico, del mismo modo en que puedo diferenciar a un perro, un gato y un conejo pese a que los tres tienen muchas cosas en común.

—¿Por qué este virus actúa de manera tan diferente en cada individuo, más allá de algunos síntomas comunes?

—Aún no se sabe con certeza por qué. Hay algunas evidencias que indican que diferencias genéticas entre individuos provocan que las personas sean más o menos susceptibles a la infección o a la propagación, así como más o menos susceptibles a consecuencias severas de la infección. Pero no hay hipótesis firmes al respecto. Es un virus muy nuevo, apenas un año y medio desde su aparición,  y si bien se ha avanzado de una manera impresionante en un tiempo tan corto, aún hay más preguntas que respuestas sobre su funcionamiento.

—Cuando un virus muta, ¿las vacunas existentes para dicho virus pierden totalmente su poder preventivo?

—Eso puede ocurrir, pero no necesariamente en el corto plazo. En todo caso, pueden ser un poco menos efectivas. Porque el sistema inmune genera anticuerpos contra prácticamente toda la superficie del virus. Esos anticuerpos interfieren entre la superficie del virus y la superficie de la célula sana, e impiden la infección. El virus y la célula se reconocen de una manera similar a una llave y una cerradura. Imaginemos que el anticuerpo es una basurita que impide o hace más difícil poner la llave. A esos anticuerpos se los llama “neutralizantes”, porque neutralizan la acción del virus. Las vacunas que son efectivas producen esos anticuerpos, que son varios y distintos. Una mutación en el virus puede producir un cambio de manera tal que alguno de esos anticuerpos deje de reconocerlo; pero es difícil, o poco probable que haya cambios simultáneos que afecten de tal forma al virus para que deje de ser reconocido por todos los anticuerpos neutralizantes. Y si eso ocurriera, tantos cambios también pueden afectar a que el virus reconozca a la célula.  Sería como cambiar la llave de modo de que ya no sirva en la cerradura. Con el tiempo, quizá las vacunas pueden dejar de ser tan efectivas y convenga rediseñarlas, como pasa con las vacunas cuando hay nuevas cepas de gripe. Pero este virus no tiene una capacidad de mutación tan grande, contrariamente al virus de la gripe, por ejemplo.

—¿Conviviremos para siempre con este virus, igual al de la gripe?

—Sí. Y tenemos que ser conscientes de eso. El SARS-CoV-2 seguirá existiendo, por más vacunas que haya. Son pocas las enfermedades que se han erradicado o casi eliminado como la viruela o la poliomielitis. Y tengamos en cuenta que esta no es la única pandemia de hoy, el SIDA es también una pandemia para la que no hay vacuna, pero cuando se tomó conciencia de los cuidados necesarios para disminuir su transmisión, como el uso de preservativo, la incidencia de la enfermedad disminuyó. Y hoy es un hábito, es lo normal.

—Cuando habla de cuidados, de conciencia, ¿solo se refiere a la vacuna? ¿O deberemos seguir con las medidas preventivas actuales?

—Más allá de las vacunas, y en tanto haya altos niveles de contagio las medidas de cuidado deben mantenerse, es decir, son necesarias: uso de barbijo, distanciamiento, lavado de manos, ventilación. Y cuando la pandemia de COVID-19 acabe espero que algunas de estas medidas de higiene pasen a ser hábitos. Ventilar, en especial el transporte público, es un muy buen hábito. Lavarse las manos es otro buen hábito individual, con o sin pandemia. Cada vez que hoy leo o escucho esa recomendación me acuerdo de mi mamá preguntando, apenas yo llegaba de la calle y antes de sentarme a comer: “¿Te lavaste las manos?”

Diseño: Laura Caturla